‹ Des machines à vapeur. Leçons faites en 1869-1870 à l'École impériale des ponts et chaussées (volume 2)Chapitre 73 sur 151 · CHAPITRE XII · texte numérisé non relu

CHAPITRE XII

lccidemts ce I

g 1". — Eiplosions de chaudières.

iirmwité de» Beddcata emamém par les exploaloMi de AmmiUwtm.

— Nous n'avons pas besoin d'insister sur la gravilé des accidenls causés par les explosions des chaudières à vapeur; chaque année, souvent môme plusieurs fois dans une année, l'opinion publique est douloureusement émue par le récit d'accidents qui ont déterminé la mort d'un nombre considérable douvriers (l'explosion d'une chaudière dans les premiers mois de 186i a causé ta mort de vingt-quatre personnes), et l'on demande aux ingénieurs d'indiquer les moyens de prévenir le retour de pareils malheurs.

De nombreuses théories ont été formulées au sujet des explosions; on a fait intervenir l'éleclricité, la formation de mélanges explosibles et détonants. Aucune de ces théories ne nous parait satisfaisante, et nous pensons que la seule élude des moyens de prévenir les explosions doit consister dans la recherche des causes qui ont amené les explosions connues. Cette recherche est d'ailleurs suffisamment difficile -. l'état d'une chaudière est inconnu au moment où elle va éclater ; l'aspect des débris donne souvent des indications erronées, telle rup^ lure do pièce pouvant élrc la conséquence et l'effet de l'explo-

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sion et non la cause ; les dépositions des témoins de l'accident sont incertaines et conlradicloires, quelquefois même mensongères. Un mécanicien qui a cliargé ses soupapes ne l'avoucn jamais: souvent enfin les témoins qui pourraient donner des indications précises ont été les premières victimes.

Ctaq »nHa |irfawip«ie« d'cxpioaionB. — L 'appréciation des causes des explosions est donc très-délicate ; nous pensons cependant que CCS causes peuvent se rapporter à cinq groupes Je fiiils distincts, savoir:

1° Production d'une quantité de vapeur supérieure à la quantité dépensée ou dépensable ;

2° Abaissement prolongé du niveau de l'eau et altération des surfaces du foyer ;

3" incrustations, eaux acides ou grasses;

4° Eclisuffemcnt des parois de la chaudière en contact avec la maçonnerie, déplacements snbits de masses de vapeur formées dans certaines parties des chaudières. Production instantanée de vapeur;

5° Usure de la chaudière ou dispositions vicieuses adoptées dans la conslruclion.

Nous étudieious successivement chacune de ces causes et nous montrerons que l'origine de toutes tes explosions connues peut être rapportée à lune d'elles.

- La production d'une quantité de vapeur supérieure à la quantité de vapeur dépensée ou dépensable détermine immédiatement l'élévation de la pression dans la chaudière, et celte pression peut, dans un délai souvent assez court, dépasser la limite de résistance offerte par la chaudière, qui éclate alors infailliblement.

Le jeu régulier des soupapes devrait prévenir ces accidents, puisque les soupapes ont précisément pour but de donner issue à la vapeur dès que la pression dépasse la limite fixée pourb pression. Malheureusement les soupapes n'ont pas toujours été

fbien calculées el leur diamèlre est insu^sant. Someol aussi [pour augmenter lemponirement b pressioo dan< b chaïutiére, t^elqucfoîs pour remédier au rod^e imparfaîl d'une soupape («u de son siège, le chaufTeur ne craint pas de surcharger ses soupapes et de se priver ain^ du seul moyen de sécurité qui ait été prévu par le constructeur.

La surcharge des soupapes est un fait mallieurensemenl fréquent ; elle est quelquefois poussa à un point tel que le jeu de b soupape est enlièrenienl arrêté par une clavelle ou par un clou chassé dans les guides du levier de b soupape.

La surveillance des soupapes doit donc être la préoccupalion de tout chef d'atelier, de tout propriétaire de machine â vapeur, el les plus grands efforts doivent être faits pour éclairer les ouvriers chargés de la conduite d*une chaudière sur les consÉqueuccs qui peuvent résulter de toute entrave apportée au jeu des soupapes.

Une soupape surchargée ne fonctionne plus, d^aiUeurs, comme une soupape réglée en vue d'une pression dclcrminée, et elle peut devenir tout à fait insufGsante pour évacuer b quantité de vapeur produite en excès dans la chaudière.

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mwCbms ém r*ïer. — L'eau doit occuper dans toutes les chaudières un niveau déterminé, et nous avons décrit les nombreux apparcib imaginés pour que le mécanicien connaisse à tout instant le niveau de l'eau dans sa chaudière ; souvent même CCS appareils donnent une double indication à l'œil et à l'oreille, de façon que l'attention du mccanicieu soit forcément commandée.

On concoil, en effet, la gravité des faits qui se produisent dans une chaudière : si, le niveau de l'eau venant à s'abaisser, des surfaces métalliques sont d'un câté exposées à un feu ardent sans être de l'autre cAté refroidies par un contact continu avec Tcau, la résistance de ces surfaces peut être singulièrement diminuée, et à un point tel qu'elles cèdent sous la

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pression de la vapeur. Les surfaces planes notamment, dès qu'elles arrivent à la température du rouge, peuvent se déformer et se déchirer dans un court intervalle de temps.

En supposant que T altération produite par une trop grande élévation de température ne soit pas suffisante pour ealraincr le ramollissement et la déchirure du métal, cette altêntioa suffit souvent pour amener l'oxydation partielle de la suriice et une diminution notable dans l'épaisseur du métal résistant On dit alors que la chaudière a reçu un coup de feu ou qu'elle est brûlée; dés que Ton s'aperçoit de cet état, il n^y a pas de remède, il faut enlever la partie oxydée et la remplacer par une partie saine.

L'abaissement du niveau de Teau dans la chaudière est peotêtre la cause la plus fréquente d'explosion, parce que souvent le mécanicien, pour remédier à cette insuffisance d'eau, ount en grand les robinets d'alimentation : l'eau froide arrive sur des plaques métalliques chauffées au i*ouge et se vaporise dans des conditions tout à fait anormales. Les phénomènes constatés lorsque l'on jette l'eau sur une plaque rouge et qui sont désignés sous le nom de phénomènes de Vitai sphéroidalj se dé* veloppent sur une échelle énorme, et la pression atteint npidément une intensité qui dépasse la résistance de la chaudién?.

Quand donc le niveau de l'eau s'est abaissé au-dessous du niveau prescrit, le mécanicien doit, par tous les moyens en son pouvoir, diminuer la pression ; il doit ouvrir largement la porte du foyer pour introduire de l'air froid, enlever le feu et ne recommencer Talimentation que lorsque les parois de la chau* dière sont suffisamment refroidies. Si dans une machine locomotive l'eau vient à baisser au-dessous du ciel du foyer, il fout jeter le feu immédiatement ; la résistance du cuivre diminue très-rapidement quand la température s'élève, et la déchirure d'un foyer que ne recouvre plus l'eau est imminente.

laerasuitioiis. — Nous avons, OU parlant de la nécessité d'avoir de l'eau de bonne qualité pour lalimentation des nu-

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